锥齿轮的设计计算

1、锥齿轮的设计计算一. 选择齿轮的材料和精度等级1. 材料选择查表选取大小齿轮材料均为45号钢调质。小齿轮齿面硬度为250HBS,大齿轮齿面硬度为220HBS。250HBS-220HBS=30HBS;符合要求；220<250<350;为软齿面。2. 齿轮为8级精度。3. 试选小齿轮齿数z1=20 z2=i×z1=3.5×20=70。二按齿面接触疲劳强度设计 由齿面接触疲劳强度设计公式 d12.923ZEH2KT1R1-0.5R2u1. 试选载荷系数Kt=1.6。2. 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55×106p1n1=9.55×106×

2、;41440=26527.78 N.MM3. 由表选取齿宽系数R=0.30。4. 确定弹性影响系数据表得ZE=189.8MPa。5. 确定区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动ZH=2.5。6. 根据循环次数公式N=60njLh计算应力循环次数N1=60n1jLh=60×1440×1×10×8×300=2.073×109 N2=N1i=2.073×1093.5=5.924×1087. 查图得接触疲劳寿命系数 KHN1=0.90,KHN2=0.958. 查图得解除疲劳极限应力Hlim1=600MPa，Hlim2=570MP

3、a9. 计算解除疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数SH=1.0H1=KHN1Hlim1SH=0.9×6001=540MPaH2=KHN2Hlim2SH=0.95×5701=541.5MPa10. 由接触强度计算小齿轮的分度圆直径 d12.923ZEH2KT1R1-0.5R2u d1t=55.623mmdm1=d11-0.5R=47.2795mm11. 计算齿轮的圆周速度v=dm1n160×1000=3.5642ms 12. 计算载荷系数查表得KA=1.25；KV=1.10;KHa=KFa=1.0;KHbe=1.25KH=KF=1.5KHbe=1.875接触强度

4、载荷系数 K=KAKVKHaKH=2.57812513. 按实际的载荷系数校正分度圆直径 d1=d1t3KKt=65.21；m=d1z1=3.260 取标准m=5.14. 计算齿轮的相关参数 d1=mz1=20×3.5=70mm； d2=mz2=70×3.5=245 1=arccosii2+1=15.945°2=90°-1=74.055 R= d1i2+12=127.40mm15. 圆整并确定齿宽b=RR=38.22mm；b2=38mm；b1=43mm三校核齿根弯曲疲劳强度 1.确定弯曲强度载荷系数K=KAKVKFaKF=2.578125 2.计算当量齿

5、数 zv1=z1cos1=20.80；zv2=z2cos2=254.813.查表得YFa1=2.80;YSa1=1.55;YFa2=2.06;YSa2=1.974.计算弯曲疲劳许用应力由图得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.90；KFN2=0.95；取安全系数SF=1.4FN1=440MPa;FN2=425MPa 按脉动循环变应力确定许用应力F1=KFN1FN1SF=0.90×4401.4=282.85;F2=KFN2FN2SF=0.95×4251.4=288.39 4. 校核弯曲强度根据弯曲强度条件公式F=2KT1YFa1YSa1bm21-0.5R2z1F进行校核F1=2KT1YFa1YSa1bm21-0.5R2z1=88.25MPaF1 F1=2KT1YFa2YSa2bm21-0.5R2z1=82.524MPaF2